Предохранительные клапаны

Принцип действия предохранительного клапана основан на уравновешивании внешней силой (пружиной) давления жидкости, действующего на клапан, который под действием этой силы плотно (герметично) перекрывает проходной канал.

Предохранительные клапаны имеют разнообразные конструкции:

– шарикового,
– конусного и
– плунжерного типов.

В самоходных машинах часто применяются предохранительные клапаны прямого и непрямого действия.

Предохранительные клапаны прямого действия (одноступенчатые):

Предохранительные клапаны прямого действия имеют простую конструкцию и жесткие статические характеристики срабатывания, существенно зависящие от давления и расхода жидкости. Они обладают достаточным быстродействием вследствие небольшой массы подвижных деталей. На стабильность статической характеристики клапанов отрицательно влияют силытрения и нелинейность характеристики длинной пружины. Поэтому такие клапаны периодически регулируют в процессе эксплуатации.
Предохранительные клапаны прямого действия применяют в случаях эпизодического действия и при средних расходах (dy < 25 мм).

При больших расходах и высоком давлении (более 25 МПа) значительно увеличиваются габаритные размеры, поэтому целесообразнее применять клапаны непрямого действия.

Первичные предохранительные клапаны прямого действия применяют в напорных секциях гидрораспределителей, клапанных блоках и коробках, в качестве вторичных клапанов. На рис. 1 приведена конструкция предохранительных клапанов прямого действия.

Рис.1.

Предохранительные клапаны прямого действия:

1 – пробка; 2 – регулировочный винт; 3 – корпус; 4 – пружина; 5 – направляющая втулка; 6 – запорно-регулирующий элемент; 7 – демпфер; 8 – седло

Предохранительные клапаны непрямого действия (двухступенчатые):

Предохранительные клапаны непрямого действия имеют статические характеристики, почти не зависящие от изменения расхода и давления в широком диапазоне. Они приспособлены для гидравлического демпфирования, поэтому обладают лучшей устойчивостью и малым гистерезисом, более простым способом обеспечивается дистанционное управление разгрузкой, но для некоторых случаев применения их быстродействия недостаточно, особенно с повышением вязкости рабочей жидкости при низкой температуре.

Конструкция предохранительных клапанов непрямого действия более сложная, а изготовление более трудоемкое, но вследствие указанных преимуществ они находят широкое применение, особенно в гидроприводах самоходных машин с высоким номинальным давлением.

Статические и динамические свойства предохранительных клапанов и стабильность их работы в процессе эксплуатации существенно влияют на надежность и технический ресурс самоходных машин с гидравлическим приводом! Поэтому, при проектировании машины, на эти агрегаты гидропривода следует обращать повышенное внимание.
Следует иметь в виду, что в конструкции клапанов давления с сервоуправлением применяют запорно-регулирующие элементы с гидравлическим уравновешиванием некоторой части усилия, развиваемого давлением жидкости, и с гидравлическим демпфированием резонансных явлений, создающих сопротивление возбуждающему усилию, пропорциональное скорости перемещения запорно-регулирующего элемента. Клапаны давления непрямого действия с короткими и жесткими пружинами менее подвержены вибрации, чем клапаны давления прямого действия с длинными пружинами.

На рис. 2 приведена конструкция предохранительные клапаны непрямого действия.

Рис.2.

Предохранительный клапан непрямого действия:

1, 3 – запорный элемент; 2, 5 – пружина; 4, 8 – втулка; 6 – регулировочный винт; 7 – камера первичного дросселирования.

Клапаны давления выпускаются как в корпусном, так и в патронном исполнении. Последние устанавливаются непосредственно в корпус гидрораспределителей, клапанных коробок, блоков и т.п.

 

Составители:
Московский Государственный автомобильно-дорожный институт,
Министерство транспорта РФ, Главгостехнадзор России.

Наша группа в Telegram

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

Теги: Сервис и компоненты

Заметили ошибку? Выделите участок текста и нажмите Ctrl+Enter, чтобы оповестить редакцию сайта.

Клапаны предохранительные прямого действия М-ПКА0

                Клапаны предохранительные прямого действия имеют следующие исполнения по давлению:

                М-ПКА-3,2-00 – на 10 МПа;

                М-ПКА-3,2-01 – на 20 МПа;

                М-ПКА-3,2-02 – на 32 Мпа.

Пример условного обозначения клапанов: климатическое исполнение УХЛ

 

Состав клапанов

Позиция на рис. 2	Наименование
1	Корпус
2	Седло
3	Клапан (запорный элемент)
4	Табличка
5	Пружина
6	Пружина
7	Упор
8	Гайка
9	Винт
10	Маховичок
11	Гайка М10-6Н
12	Кольцо резиновое
13	Кольцо резиновое
14	Пробка К1/4”
15	Заклепка 2х5 ГОСТ 10299-68
16	Штифт

 

Устройство и работа клапанов

                Масло подводится через отверстие в седле 2 (см. рис. 2) под клапан 3.

                При повышении давления в гидросистеме выше усилия настройки пружины 6 клапан 3, преодолевая сопротивление пружины 6, перемещается вправо и соединяет линию давления с линией слива, что приводит к падению давления в гидросистеме.

 

Рис. 1. Общий вид клапанов

 

Рис. 2. Условное графическое изображение клапанов

 

                При понижении давления в гидросистеме ниже давления настройки пружины 6 клапан 3 перемещается влево, перекрывая поток масла на слив, что приводит к повышению давления в гидросистеме до настроенной величины.

 

Инструкция по эксплуатации

Указания мер безопасности

                К обслуживанию клапанов могут допускаться рабочие, хорошо ознакомленные с их устройством и правилами эксплуатации.

                Эксплуатация клапанов на критических параметрах, превышающих номинальные параметры технических характеристик, не рекомендуется.

                Для предотвращения несчастных случаев необходимо: регулярно производить внешний осмотр соединений гидросистемы;

                Производить систематическую проверку контрольно-регистрирующей аппаратуры;

                Не допускается ремонтных работ при работающей гидросистеме;

                Регулярно производить замену фильтрующих элементов гидросистемы.

 

Рис. 4. Схема испытания клапанов:

1 – насос; 2 – дроссель; 3 – манометр; 4 – испытуемый клапан; 5 – основной клапан; 6 – золотник реверсивный; 7 – расходометр; 8 – предохранительный клапан; 9 – бак

 

Порядок установки

                Перед установкой клапанов необходимо снять транспортные заглушки из внутренней полости, слить консервационную жидкость, затем промыть клапаны рабочей жидкостью.

                Допускается устанавливать клапаны в вертикально, горизонтальном и наклонном положениях.

                При установке клапанов необходимо обеспечить легкий доступ к регулировочному винту.

                Клапаны стыковой поверхностью крепятся к монтажной плите, чистота и геометрическая точность поверхности которой должны обеспечить плотное прилегание клапанов.

 

Общие указания по эксплуатации

                В гидросистеме необходимо предусмотреть устройство для удаления воздуха, нарушающего нормальную работу клапанов и всей гидросистемы в целом.

                Во время эксплуатации необходимо следить за чистотой масла (загрязняющие масла частицы, попадая на рабочие поверхности деталей клапанов, могут привести к неустойчивости их работы).

                При регулировании давления необходимо следить, чтобы давления не сливе не превышало 0,15 МПа.

                Каждый клапан, находящийся в эксплуатации, должен иметь паспорт, в котором фиксируется количество отработанных часов, режим работы (температура рабочей жидкости, давление настройки, поток, цикличность нагружения).

 

Основные технические характеристики

Наименование	Модель клапана
	М-ПКА-3,2	М-ПКА-3,2-01	М-ПКА-3,2-02
Условный диаметр Ду, мм	4	4	4
Давление настройки, МПа
номинальное	10	20	32
максимальное	12,5	25	40
минимальное	0,3	1	2
Поток рабочей жидкости, л/мин
номинальный	3,2	3,2	3,2
максимальный	4,5	4,5	4,5
минимальный	0,2	0,2	0,2
Давление на сливе, МПа	0,15	0,15	0,15
Давление пробное, МПа	45	45	45
90% ресурс, ч
До 10 МПа	2600	2600	2600
До 20 МПа	1800	1800	1800
До 32 МПа	1500	1500	1500
Масса, кг	1,0	1,0	1,0

Пилотные предохранительные клапаны – Клапаны – Baker Hughes

::до

• Обзор Предохранительные предохранительные клапаны с пилотным управлением (POSRV)

  Consolidated обеспечивают безопасность, которую вы ожидаете, надежность, которая вам требуется, и эффективность, необходимую для обеспечения бесперебойной работы ваших операций.

  Эти клапаны обладают превосходной производительностью и многочисленными техническими и эксплуатационными преимуществами по сравнению с традиционными устройствами сброса давления.
  Особенности и преимущества Предохранительные клапаны с пилотным управлением

  имеют несколько особенностей, которые отличают их от традиционных подпружиненных предохранительных клапанов с превосходными характеристиками, а также компактной конструкцией, меньшим весом и простотой установки в большинстве областей применения.

   

   

  Нулевая утечка при высоком рабочем давлении
  Пилотные клапаны

  Consolidated обеспечивают лучшую в отрасли производительность благодаря герметичности как основного клапана, так и седла пилота до 98 % от установленного давления. Эта усовершенствованная конструкция обеспечивает нулевую утечку в нормальных условиях эксплуатации даже для самых требовательных приложений с высоким давлением.

   

  Стабильный и эффективный цикл избыточного давления Конфигурация с удаленным датчиком

  устраняет вибрацию клапана с быстрым переключением в приложениях с потерями на входе > 3%, позволяя POSRV Consolidated открывать и сбрасывать давление стабильным и эффективным образом. Модулирующий тип открывается пропорционально вашему пилоту избыточного давления, обеспечивая плавный цикл открытия и сбрасывая только необходимую мощность, обеспечивая безопасность, эффективность и надежность вашей работы.

   

  Гибкая и модульная конструкция

  Сертифицировано для работы с газом, жидкостью и паром и настроено в соответствии с вашим приложением с гибкими функциями, включая регулируемую продувку, привинчиваемый модулятор, демпфер давления в пилотной линии и десятки дополнительных аксессуаров. ConsolidatedPOSRV можно настроить для любой службы.

   

  Эксплуатационные испытания

  Нет необходимости останавливать процесс, чтобы отправить предохранительный клапан в сервисный центр, проведите стандартное испытание давлением в полевых условиях, пока ваш процесс выполняется, с помощью аксессуара Consolidated Field Test Connection. Он входит в стандартную комплектацию каждого пилотного клапана Consolidated и позволяет вам проводить испытание установленным давлением, пока клапан находится в рабочем состоянии, и постоянно защищает ваш сосуд высокого давления.

   

  Большая производительность с клапанами меньшего размера

  Полнопроходные POSRV Consolidated позволяют максимально увеличить пропускную способность за счет клапанов меньшего размера, что позволяет сэкономить деньги, пространство и вес.

   

  Меньший и легкий профиль

  По сравнению с предохранительным клапаном Direct Spring, пилотный клапан Consolidated предлагает значительные преимущества в размере и весе для более компактной установки. По мере увеличения размера основного клапана пилотный клапан остается прежним, что еще больше усиливает это преимущество по мере увеличения размеров трубы.

   

  Вариант с полным соплом

  Для коррозионно-активных сред Consolidated 2900 Series Gen II предлагает вариант конструкции пилотного клапана с полным соплом. С полным соплом среда изолирована от входной горловины корпуса главного клапана, что позволяет избежать дорогостоящих модернизаций экзотических материалов в некоторых коррозионно-активных средах.

   

  Простое обновление Direct Spring PRV

  Если у вас уже есть установленный предохранительный клапан с прямой пружиной, размер которого превышает размер, указаны неправильные характеристики или который может воспользоваться функциями и преимуществами высокопроизводительного пилотного клапана, решением является пилотный клапан Consolidated серии 2900 Gen II. Это единственное решение для пилотных клапанов на рынке, которое может заменить любой производитель API 526 Direct Spring PRV без модификации трубопровода, вызванной различиями в размерах между центрами и торцами. Нажмите здесь  , чтобы узнать больше об уникальной замене пилотного клапана Consolidated.

Предохранительные клапаны с пилотным управлением Consolidated серии 3900/3900 TM

Производство электроэнергии, нефтепереработка, нефтехимия, переработка нефти и газа, разведка и добыча нефти и газа, бумага. Основные области применения: градирни, площадки реакторных установок и противовыбросовые превенторы, газовые турбины, рекуперация тепла…

Consolidated Type 2900/2900 TM Предохранительный клапан с пилотным управлением

Производство электроэнергии, переработка, переработка нефти и газа, бумага. Основные области применения: Жидкостный экономайзер, Жидкостный терможидкостный нагреватель, Бойлер, Площадки реакторной установки и противовыбросовый превентор, Парогенератор с рекуперацией тепла,&nbsp…

Consolidated Тип 2900-40 Предохранительный клапан с пилотным управлением

Производство электроэнергии Основные области применения: парогенератор с рекуперацией тепла, экономайзер (пар и жидкость)

Консолидированный Тип 4900 Модульный пилотный предохранительный клапан MPV

Производство электроэнергии, нефтепереработка, нефтехимия, переработка нефти и газа, разведка и добыча нефти и газа. Основные области применения: градирни, площадки реакторных установок и противовыбросовые превенторы, газовые турбины, рекуперация тепла…

Предохранительный клапан с пилотным управлением Consolidated серии 13900

Производство электроэнергии, бумага. Ключевые области применения: здание реактора, здание турбины, территория реакторной установки и противовыбросовое оборудование.

• Загрузи больше

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Как выбрать между обычными и пилотными клапанами сброса давления – AWC, Inc.

Щелкните ниже, чтобы загрузить копию документа в формате PDF. Обратите внимание, что AWC, Inc. не несет ответственности за заявления или мнения, содержащиеся в газетах или напечатанные в публикациях.

Предохранительный клапан с пилотным управлением ПреимуществаЗагрузить

(L) Обычный предохранительный клапан и (R) Предохранительный клапан с пилотным управлением

Предохранительные клапаны (PRV) можно разделить на две основные группы – обычные клапаны с пружинным управлением и клапаны с пилотным управлением (PORV).

В этом посте описаны основы их работы, преимущества и недостатки, которые следует учитывать при оценке того, какой тип лучше всего подходит для приложения.

В обычном клапане используется пружина, которая удерживает клапан закрытым до тех пор, пока давление процесса не приблизится к заданному давлению. Сила пружины прижимает диск клапана к седлу сопла, удерживая клапан закрытым. Технологическое давление воздействует на диск противодействующей силой. Когда сила технологического давления на диск превышает противодействующую силу пружины, диск поднимается, и клапан начинает сбрасывать давление.

 

Напротив, пилотный клапан использует технологическое давление, чтобы удерживать клапан закрытым до тех пор, пока не будет достигнуто заданное давление. PORV включают в себя главный клапан, который сбрасывает требуемую производительность технологической среды, и пилотный клапан, который управляет главным клапаном. Пока не будет достигнуто установленное давление, верхняя и нижняя части поршня клапана подвергаются действию сил давления процесса. Площадь поверхности в верхней части поршня больше, чем площадь поверхности в нижней части поршня у сопла.

Сила, действующая на поршень, больше, чем сила, действующая на поршень на сопле из-за одинаковой разницы площадей и давления. В результате, по мере увеличения технологического давления увеличивается и уплотняющая сила поршня. При достижении установленного давления управляющий клапан выпускает жидкость под давлением из области купола над поршнем. Это позволяет технологическому давлению на сопле выталкивать поршень вверх из его седла, позволяя клапану сбрасывать давление в системе.

 

Обычные предохранительные клапаны лучше всего подходят для приложений, в которых клапан подвергается воздействию высоких температур, высокой вязкости или грязных сред. В меньших размерах они, как правило, дешевле, чем PORV, и большинство конструкций будут соответствовать стандартным размерам фланцев API 526 от центра до торца.

Обычные предохранительные клапаны могут не подходить для применений, требующих максимальной герметичности/уплотнения седла, минимального кипения или применений с высоким или переменным противодавлением. Можно принять меры для смягчения этих недостатков; однако они привносят свои собственные ограничения.
Например, обычный клапан может иметь мягкое седло для улучшения уплотнения, но это, как правило, приводит к температурным ограничениям. Чтобы уменьшить влияние противодавления, обычный предохранительный клапан может быть оснащен сильфоном. Однако сильфон имеет более низкую устойчивость к обратному давлению, чем PORV, и его обслуживание может быть более дорогостоящим.

Сравнение сил закрытия: PORV и подпружиненный (обычный) PRV

PORV разработан для устранения многих недостатков обычного клапана, но имеет свои ограничения. PORV хорошо подходят для многих приложений, в том числе:

• Применения, требующие максимальной герметичности седла при приближении к заданному давлению
• Применения с наложенным противодавлением и накопленным противодавлением
• Применения с высокой пропускной способностью и ограничениями по физическим размерам.

PORV также могут иметь характеристики установочного давления, которые выходят за рамки ограничений установочного давления API 526, связанных с обычными предохранительными клапанами.

Пример применения предохранительного клапана с пилотным управлением (PORV)

Однако пригодность PORV для высокотемпературных применений ограничена, поскольку их конструкция обычно включает несколько мягких уплотнений.